JPH0520958B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧電素子を用いた圧電スピーカの
容器構造の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、圧電素子を以て電気信号を音響振動に変
換する電気音響変換器として圧電スピーカが用い
られている。

圧電スピーカは、圧電素子の電歪作用を利用し
て振動板を直接駆動することにより、電気信号を
音響振動に変換するため、薄く、偏平で小型、低
消費電力など、動電形スピーカに無い優れた特徴
を持つているが、圧電素子によつて直接振動板を
駆動するという構造による音響特性からメロデイ
アラームや玩具など限られた範囲で用いられて来
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、圧電素子をスピーカに用いた場合、
従来、装置の一部に簡易に固着するなどの方法が
取られているため、外装ケースが圧電素子ととも
に振動して不要振動を誘発する共鳴体になるな
ど、忠実度に欠けるものであつた。特に、圧電素
子は、その構造上、振動板の縁部分を以て設置部
材などに固着されているため、その設置空間の構
造や、取付部材が振動板と直接関わり、音質など
に影響を与えることが経験的に知られている。

そこで、この発明は、圧電変換素子を設置する
容器の構造を改善した圧電スピーカの提供を目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の圧電スピーカは、第１図に示すよう
に、板状部材４に凹部４４を形成し、この凹部４
４の内壁に一定の間隙６０を設けて枠部材６を設
置し、この枠部材６に形成された凹部（透孔６
１）上に凹部（透孔６１）を背面空間６４とする
圧電変換素子２を固着したものである。

また、この発明の圧電スピーカにおいて、板状
部材４および枠部材６は、発泡性合成樹脂で形成
することができる。

〔作用〕

圧電変換素子２が固着される枠部材６は、板状
部材４の凹部４４に一定の間隙を６０設けて設置
され、圧電変換素子２の背面圧は、枠部材６の凹
部（透孔６１）を以て調整される。そして、圧電
変換素子２は、枠部材６を支持点として自由振動
を生じ、その振動は圧電変換素子２の前面側の空
気を振動させるとともに、その振動は枠部材６を
通して板状部材４に伝達され、枠部材６および板
状部材４を振動させる。したがつて、このように
板状部材４を音響変換部材に含めることにより、
人の声などの再生音について声の特徴を良く表
し、再現性を高めることができるのである。

そして、板状部材４および枠部材６を発泡性合
成樹脂で形成することによつて、低域特性が改善
される。

〔実施例〕

第１図ないし第３図は、この発明の圧電スピー
カの実施例を示す。

この圧電スピーカには電気音響変換素子として
の圧電変換素子２が用いられ、この圧電変換素子
２には、電極を兼ねる円形の振動板２１の中心に
セラミツクなどの円板状の圧電素子２２が固着さ
れているとともに、この圧電素子２２の表面にメ
タライズ処理などによつて設置された導電金属層
からなる電極２３が設置されている。圧電変換素
子２は、圧電素子２２を中心にして振動板２１お
よび電極２３からなるサンドイツチ構造を成して
いる。そして、振動板２１および電極２３には、
リード２４，２５が半田付けなどの電気的接続手
段によつて接続され、音響振動に変換すべき電気
信号がリード２４，２５を通して加えられる。

この圧電変換素子２を収容する容器として板状
部材４が設置されており、この板状部材４は、本
の表紙などで構成されており、支持体としての背
面部材４１上に中間部材４２を設置し、その上に
表面部材４３を設置したものである。この板状部
材４は、背面部材４１を強固なボール紙、中間部
材４２を合成樹脂シート、表面部材４３を発泡性
合成樹脂板で構成し、さらに表面遮蔽板にボール
紙などを用いる。

この板状部材４に中間部材４２に到達する深さ
を以て任意の形状の凹部４４が形成され、この実
施例では、長方形の角部を僅かに切り落としてな
る変則的な６角形を成す凹部４４が形成されてい
る。この凹部４４は、一部をスピーカ側、他の部
分をたとえば、ラジオなどの駆動回路４５の収容
空間４６に設定されている。

そして、凹部４４には、その形状に対応すると
ともに、その深さに対応した厚みを持つ発泡性合
成樹脂などで形成された枠部材６が、凹部４４の
壁面との間に一定の間隙６０を設けて設置されて
いる。この枠部材６には第２図に示すように圧電
変換素子２の相似形の凹部として透孔６１が形成
されており、この透孔６１の上部側には段部６２
を設けて圧電変換素子２を挿入ための径大部６３
が形成されている。

したがつて、第３図に示すように、圧電変換素
子２は、枠部材６上の径大部６３の段部６２に接
着剤などを以て取り付けられ、その背面部に透孔
６１によつて背面空間６４が形成されている。そ
して、図示しないが、この板状部材４の表面に
は、ボール紙や、合成樹脂シートなどからなる遮
蔽部材が設置される。

このような構成によれば、圧電変換素子２は、
枠部材６に取り付けられ、リード２４，２５間に
加えられる電気信号に応じて、枠部材６を支持点
として音響振動を生じる。そして、その背面圧
は、枠部材６に形成された透孔６１と中間部材４
２とで区画された円筒状の背面空間６４を以て調
整される。また、枠部材６は板状部材４の凹部４
４の内部にその内壁との間に一定の間隙６０を持
たせて設置されているので、圧電変換素子２の振
動は枠部材６を振動させるが、枠部材６から板状
部材４への振動伝達が間隙６０内の空気や背面部
材４１および中間部材４２を通して行われ、適当
なダンパー効果が得られる。

なお、実施例では板状部材４および枠部材６を
発泡性合成樹脂で形成した場合について説明した
が、紙、金属、木やその他の合成樹脂で形成して
もよい。

また、透孔６１は、枠部材６が十分に厚い場合
には、円筒状などの凹部に代えても同様に背面圧
を調整することができる。

〔実験結果〕

圧電変換素子２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛
の２成分系セラミツクを焼結して直径28.5mm、厚
さ0.05mmの圧電素子２２を形成し、これを振動板
２１として直径40mm、厚さ0.20mmの真鍮板に固着
したものを用いた。これを、表面部材４３および
枠部材６を発泡性合成樹脂で形成した第１図に示
す板状部材４に取り付け、また、同様の圧電変換
素子２を従来の円形の支持枠に取り付けたものを
比較例とした。

実験によれば、この発明に係る圧電スピーカで
は特性Ａ、比較例では特性Ｂの周波数特性が得ら
れ、比較例では、低音域から高音域の各領域にお
いて急激なレベル低下点P₁，P₂，P₄，P₅，P₈，
P₉、急激なレベル上昇点P₆，P₁₁が現れているの
に対し、この発明の圧電スピーカでは、レベル低
下点P₃，P₇，P₁₀でのレベル低下が見られるもの
の、その他の点P₁，P₂，P₄，P₅での極端なレベ
ル低下はなく、なだらかな特性に改善されてい
る。特に、低音域におけるレベルが増強され、ま
た、高音域でのピーク点が抑制され、低音域から
中音域でのレベル増強が得られていることが判
る。

このような特性を持つ各スピーカについて、人
の声を再生し、その再生音を評価した場合、この
発明の圧電スピーカが、音質、音色などの再現性
に優れ、自然な人の声を再現でき、しかも、聞き
易いなどの優れた音響特性を持つことが確認され
た。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、板状
部材に形成された凹部内に一定の間隙を持つて設
置される枠部材に凹部を形成し、この凹部上に凹
部を以て背面空間として圧電変換素子を設置した
ので、圧電変換素子が枠部材を支持点として自由
振動を生じるとともに、枠部材の凹部によつて背
面圧が調整される結果、人の声などの再生音につ
いて声の特徴を良く表し、再現性を高めることが
できる。

また、板状部材および枠部材を発泡性合成樹脂
で形成すれば、低域特性が改善され、人の声など
の再現性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の圧電スピーカの実施例を示
す斜視図、第２図は第１図に示した圧電スピーカ
の分解斜視図、第３図は第１図に示した圧電スピ
ーカの−線断面図、第４図は電気音響変換特
性を示す図である。 ２……圧電変換素子、４……板状部材、４４…
…凹部、６……枠部材、６０……間隙、６１……
透孔（凹部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板状部材に凹部を形成し、この凹部の内壁に
   一定の間隙を設けて枠部材を設置し、この枠部材
   に形成された凹部上に凹部を背面空間に設定して
   圧電変換素子を固着した圧電スピーカ。 ２ 前記板状部材および枠部材が発泡性合性樹脂
   で形成された請求項１記載の圧電スピーカ。